一种元宇宙去积木化的建模方法技术

本发明专利技术涉及元宇宙场景模型建模方法研发技术领域，尤其涉及一种元宇宙去积木化的建模方法。所述建模方法是通过元宇宙系统运行点云数据模型的工作程序，将3D积木模型的积木特征去除，使之生成3D模型；所述建模方法的有益效果在于：所述一种元宇宙去积木化的方法为解决“在生成元宇宙场景中素材的模型时耗时耗力”的技术问题提供了一个新的建模方法；也为广大儿童、青少年和非专业人员跨越专业建模技术的高难门槛，提供一种简易方便的建模操作方法；其不仅为从事元宇宙建模工作的专业人员提供了一种可以减轻工作强度的、便捷的、新的建模操作方法，也为广大儿童和青少年在元宇宙中发挥想象力与创造力打开了一扇方便之门。挥想象力与创造力打开了一扇方便之门。挥想象力与创造力打开了一扇方便之门。

【技术实现步骤摘要】
一种元宇宙去积木化的建模方法


[0001]本专利技术涉及元宇宙场景模型建模方法研发
，尤其涉及一种元宇宙去积木化的建模方法。

技术介绍

[0002]为了促进元宇宙技术的发展，还需要解决许多方方面面的技术问题，例如：“元宇宙场景中素材建模”就是一个亟需人们解决的技术问题。
[0003]在名称为“一种元宇宙场景素材的建模方法及相关装置（公开号：CN114820938A）”专利技术专利申请中，指出了元宇宙建模面临的一个技术问题：在生成元宇宙场景中素材的模型时耗时耗力。该专利技术专利申请公开的解决所述技术问题的方法是：通过“机器学习模型”，自动将获取到的待建模物件的图像执行边缘检测和矢量化处理，从而得到可供用户编辑的元宇宙场景中物件的模型，从而一方面提升了元宇宙场景中物件模型的生成效率，另一方面也使得生成的元宇宙场景中物件的模型支持用户的自定义编辑，满足了用户的个性化需求。
[0004]针对所述专利技术专利申请中指出的“在生成元宇宙场景中素材的模型时耗时耗力”这个技术问题，本专利技术提出了名称为“一种元宇宙去积木化的建模方法”新的技术方案，即：利用“颗粒类积木”搭建好的虚拟3D积木模型，在元宇宙中应用计算机技术进行去积木化处理，使之转化成相应的3D模型的建模方法。
[0005]由于“颗粒类积木玩具”具有广大地爱好者，因此，在网络上可以找到成千上万种各式各样美轮美奂的3D积木模型，在元宇宙中应用计算机技术进行去积木化处理后，就可以将这些3D积木模型转化成元宇宙场景中的3D模型素材，例如将一座房子的3D积木模型转化为一座房子的3D模型；或者将一个汽车的3D积木模型转化为一部汽车的3D模型，或者将一个猫或狗的虚拟的3D积木模型转化为一只猫或狗的3D模型。
[0006]所述一种元宇宙去积木化的技术方案，不仅为从事元宇宙建模工作的专业人员提供了一种可以减轻工作强度的、便捷的、新的建模操作方法，也为广大儿童和青少年在元宇宙中发挥想象力与创造力打开了一扇方便之门，使他们能够轻松地跨越专业建模技术的高难门槛，简易方便的完成元宇宙场景中3D模型素材建模操作。

技术实现思路

[0007]为解决“利用虚拟的3D积木模型建模”的技术问题，本专利技术提出“一种元宇宙去积木化的建模方法”，所述元宇宙去积木化的建模方法包括以下步骤：一种元宇宙去积木化的建模方法，所述建模方法包括：S100：从3D积木造型提取图样，并生成rgb图像；S200：使用 YOLOv3 作为骨架网络算法获取积木特征检测训练数据；S300：识别及去除rgb图像中的积木特征；S400：将rgb图像转换为 RGBD 图像；
S500：将RGBD图像转换为点云数据；S600：将点云数据进行图像配准，生成3D图像。
[0008]所述步骤S100从3D积木造型提取图样，并生成rgb图像的方法是：S110：对所述3D积木造型进行分部坐标标注：将3D积木造型放置在平台上，先标定起始位置，然后做水平360 度旋转，每转30度，标定一个坐标；再做纵向360 度旋转，每转30度，标定一个坐标；S120：将每一个坐标对应的部分提取一张3D 图片生成一份rgb图像。
[0009]所述步骤S200使用 YOLOv3 作为骨架网络算法获取积木特征检测训练数据的方法是：S210：数据准备：检测步骤S100所述3D积木造型各部分rgb图像的积木特征；S220：对步骤S210检测到的积木特征进行训练，得到训练模型。
[0010]所述步骤S300识别及去除rgb图像中的积木特征的方法是：S310：应用步骤S200取得的训练模型，对步骤S100所述3D积木造型各部分rgb图像的积木特征进行识别并进行坐标标注；S320：运用平均色差算法，对经S310所识别的积木特征的色值进行处理，去除积木颗粒的积木特征；S330：运用canny的边缘检测算法，对经S320所处理后图像中的积木颗粒拼接缝隙及形状的积木特征的色值进行取色平滑处理，去除积木颗粒拼接所形成的积木特征。
[0011]所述步骤S400将rgb图像转换为 RGBD 图像的方法是：将步骤S300处理好的图片生成深度图片，生成的彩色图是8位深度三通道，深度图是16位深度，保持彩色图和深度图size一致。
[0012]所述步骤S500将RGBD图像转换为点云数据的方法是：将步骤S400处理好的 RGBD 图像生成点云数据；所述步骤S600将点云数据进行图像配准，生成3D图像的方法是：S610：使用彩色点云配准运行 ICP 迭代，联合优化目标，包括S611算法：其中：T是要估计的转换矩阵，E
C
、E
G
分别是光度学项和几何项，δ∈[0,1]是经验确定的权重参数：S612算法：其中：K 是当前迭代的对应集，np是对应点 p的法线；S613算法：其中：颜色项 Ec 测量的是 q点的颜色(用 C(q)表示)与其在点p的切平面的投影上的颜色之间的差，这里的 Cp是在 p的切平面上连续定义的预计算函数. 函数 f 将3D点投影到切平面；S620：实操中共创建3层多分辨率点云，法线是使用顶点正态估计计算的，对每一层调用核心配准函数，从粗到细做到精准对齐；
S630：顺次重复操作完成点云的配准并且依次完成拼接，完成整个3D图像的融合。
[0013]因此，本专利技术所述一种元宇宙去积木化的建模方法的有益效果在于：不仅为从事元宇宙建模工作的专业人员提供了一种可以减轻工作强度的、便捷的、新的建模操作方法，也为广大儿童和青少年在元宇宙中发挥想象力与创造力打开了一扇方便之门，使他们能够轻松地跨越专业建模技术的高难门槛，简易方便的完成元宇宙场景中虚拟的实物3D模型素材建模操作。
附图说明
[0014]图1是本专利技术所述的元宇宙系统示意图。
[0015]图2是本专利技术所述一种元宇宙去积木化的建模方法的流程示意图。
[0016]图3是图2中步骤S100的工作流程示意图。
[0017]图4是图2中步骤S200的工作流程示意图。
[0018]图5是图2中步骤S300的工作流程示意图。
[0019]图6是图2中步骤S600的工作流程示意图。
[0020]图7是图6中步骤S610的工作流程示意图。
[0021]图8是“颗粒类积木玩具”的几种插销的结构示意图。
[0022]图9是“颗粒类积木玩具”的第一种梁或臂的结构示意图。
[0023]图10是“颗粒类积木玩具”的第二种梁或臂的结构示意图。
[0024]图11是“颗粒类积木玩具”的框的结构示意图。
[0025]图12是“颗粒类积木玩具”的一个单位的板与砖的结构示意图。
[0026]图13是“颗粒类积木玩具”的两个单位的板与砖的结构示意图。
[0027]图14是“颗粒类积木玩具”的2
×
2四个单位的板与砖的结构示意图。
[0028]图15是“颗粒类积木玩具”的2
×
3六个单位的板与砖的结构示意图。
[0029]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种元宇宙去积木化的建模方法，其特征在于：所述建模方法包括：S100：从3D积木造型提取图样，并生成rgb图像；S200：使用 YOLOv3 作为骨架网络算法获取积木特征检测训练数据；S300：识别及去除rgb图像中的积木特征；S400：将rgb图像转换为 RGBD 图像；S500：将RGBD图像转换为点云数据；S600：将点云数据进行图像配准，生成3D图像。2.根据权利要求1所述的一种元宇宙去积木化的建模方法，其特征在于：所述步骤S100从3D积木造型提取图样，并生成rgb图像的方法是：S110：对所述3D积木造型进行分部坐标标注：将3D积木造型放置在平台上，先标定起始位置，然后做水平360 度旋转，每转30度，标定一个坐标；再做纵向360 度旋转，每转30度，标定一个坐标；S120：将每一个坐标对应的部分提取一张3D 图片生成一份rgb图像。3.根据权利要求1所述的一种元宇宙去积木化的建模方法，其特征在于：所述步骤S200使用 YOLOv3 作为骨架网络算法获取积木特征检测训练数据的方法是：S210：数据准备：检测步骤S100所述3D积木造型各部分rgb图像的积木特征；S220：对步骤S210检测到的积木特征进行训练，得到训练模型。4.根据权利要求1所述的一种元宇宙去积木化的建模方法，其特征在于：所述步骤S300识别及去除rgb图像中的积木特征的方法是：S310：应用步骤S200取得的训练模型，对步骤S100所述3D积木造型各部分rgb图像的积木特征进行识别并进行坐标标注；S320：运用平均色差算法，对经S310所识别的积木特征的色值进行处理，去除积木颗粒的积木特征；S330：运用ca...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锐烽，黄沛玉，王睦彬，王海涛，李欣帆，
申请(专利权)人：广东群宇互动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：